Ο ρόλος των φυτοφαρμάκων στον καρκίνο

The role of pecticides in cancer (english)

  1. MSc thesis
  2. Αναστασίου, Μαρία
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. 16 May 2020 [2020-05-16]
  5. Ελληνικά
  6. 167
  7. Σταθόπουλος, Κωνσταντίνος
  8. Σκορίλας, Ανδρέας | Σταθόπουλος , Κωνσταντίνος
  9. Φυτοφάρμακα | Καρκίνος | Ενομοκτόνα | Ζιζανιοκτόνα | Μυκητοκτόνα | Υπολειμματικότητα | Ορμονουποδοχείς | Διαπλακουντική έκθεση | Οργανοχλωριωμένα | Ογκογένεση | Πράσινη φυτοπροστασία
  10. 1
  11. 17
  12. 102
  13. Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες
    • Από τα μέσα του εικοστού αιώνα, η ανακάλυψη του DDT και στη συνέχεια όλο και περισσότερων φυτοφαρμάκων, κυρίως εντομοκτόνων, ζιζανιοκτόνων και μυκητοκτόνων, έδωσε μία προσωρινή ανακούφιση στους καλλιεργητές της γης, η οποία συνοδεύτηκε με εξασφάλιση επαρκούς ποσότητας προϊόντων και ταυτόχρονη βελτίωση της δημόσιας υγείας. Σύντομα όμως βγήκαν στη επιφάνεια δυσάρεστες συνέπειες από τη χρήση αυτών των χημικών ουσιών. Οι φυτοπροστατευτικές ουσίες ενοχοποιήθηκαν για την υπολλειματικότητά τους και τη βιοσσυσώρευσή τους μέσω της τροφικής αλυσίδας, η οποία έχει τελικό αποδέκτη τον άνθρωπο. Αυτό είχε σαν επακόλουθη συνέπεια την πρόκληση πολλών ασθενειών στον άνθρωπο, με σοβαρότερη εξ αυτών τους διάφορους τύπους καρκίνου. Πολλές ουσίες των φυτοφαρμάκων είναι ανταγωνιστικές των ορμονών και συνδέονται με τους ορμονικούς υποδοχείς στις κυτταρικές μεμβράνες. Στην πορεία παράγουν ROS, τα οποία προκαλούν οξειδωτικό στρες και μία ποικιλία γενετικών μεταλλάξεων, μεταξύ αυτών και ο καρκίνος. Σε όλες τις περιπτώσεις καρκίνου, οι χημικές ουσίες που εισάγονται στον οργανισμό, είναι υπεύθυνες για γονιδιακές και χρωμοσωμικές μετατοπίσεις, οι οποίες με τη σειρά τους θα δημιουργήσουν κυτταρικές δυσλειτουργίες και διαφοροποιημένους μοριακούς μηχανισμούς, που προκαλούν ογκογένεση. Ένας πολύ σοβαρός τύπος καρκίνου είναι η παιδιατρική λευκαιμία, η οποία είναι ασθένεια των άωρων HSPC’s. Σε σημαντικό ποσοστό, η κάθε μορφή παιδιατρικής λευκαιμίας AML, ALL και MLL, έχει τη βάση της στην έκθεση της μητέρας σε τοξικές φυτοφαρμακευτικές ουσίες, κατά τη διάρκεια της κύησης. Διαπλακουντική έκθεση σε ουσίες που δρούν ως αναστολείς της τοποϊσομεράσης ΙΙ, είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό πολυμορφισμών, όπως του CY1PA1m1 και CY1A1m2, οι οποίοι οδηγούν σε δρόμους καρκινογένεσης. Επιπλέον, κάτω από ορισμένες συνθήκες, τα φυτοφάρμακα είναι δυνατό να προκαλέσουν θραύσεις SSB και DSB στο DNA των εμβρύων και των νεογέννητων, αυτό με τη σειρά του να προκαλέσει χρωμοσωμικές μετατοπίσεις, μετασχηματισμούς του DNA και γένεση λευκαιμίας. Ο πιο συνηθισμένος γυναικείος καρκίνος, ο καρκίνος του μαστού, μπορεί επίσης να προκληθεί από έκθεση σε οργανοχλωριωμένα φυτοφάρμακα OCPs. Ηομοιότητα της χημικής δομής τέτοιων ουσιών με το μόριο της οιστραδιόλης, έχει σαν αποτέλεσμα τη σύνδεσή τους με ορμονικούς υποδοχείς. Η αλληλεπίδραση ανάμεσα στις συνδεδεμένες ουσίες, επηρεάζει το υπεύθυνο γονίδιο για την ανάπτυξη του μαστικού ιστού και προκαλεί μη ελεγχόμενο κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Η έκθεση σε τοξικές ουσίες συνδέονται με το βασικό υπεύθυνο μηχανισμό για τη δημιουργία λεμφώματος Non-Hodkin. Ο μηχανισμός αυτός είναι μία γονιδιακή μετατόπιση, η οποία οδηγεί σε έκφραση αυξημένης παραγωγής της πρωτεΐνης BCL2 που είναι αναστολέας της απόπτωσης. Όλοι οι ουρογεννητικοί καρκίνοι είναι ορμονοεξαρτώμενοι. Από αυτούς, ο καρκίνος του προστάτη μπορεί να προκληθεί από έκθεση σε χλωριωμένα και σε φωσφορικά φυτοφάρμακα, όπως είναι η γλυφοσάτη. Οι συγκεκριμένες ουσίες καταστέλλουν ένζυμα του κυτοχρώματος P450, γεγονός που επεμβαίνει στη φυσιολογική πραγωγή ορμονών και συμβάλλει στο σχηματισμό όγκων. Επίσης ο καρκίνος των ωοθηκών συνδέεται με παραλλαγή των γονιδίων GSTM1 και GSTT1, έπειτα από έκθεση σε φυτοφάρμακα. Για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας ενοχοποιούνται και πάλι τα OCPs και η επιβαρυντική ορμονολογική τους δράση. Ο ορθοκολικός καρκίνος και ο καρκίνος της ουροδόχου κύστης είναι ιδιαίτερα συχνά εμφανιζόμενοι σε άντρες και γυναίκες, οι οποίοι αχολούνται με τη γεωργία και ο μοριακός σχηματισμός αποδίδεται και πάλι σε πολυμορφισμούς γονιδίων και βλάβες του DNA. Μερικές ακόμη, από τις συνολικές μορφές καρκίνου που προκαλεί η έκθεση σε φυτοφάρμακα, είναι ο δερματικός, ο οποίος προκαλείται κυρίως από αρσενικούχα ζιζανιοκτόνα και το σάρκωμα μαλακών μορίων, του οποίου η πιο γνωστή μορφή DSRCT προκαλείται από χρωμοσωμική μετατόπιση και σχηματισμό υβριδικών χρωμοσωμάτων. Συμπληρώνοντας, σπλαχνικοί καρκίνοι που συνδέονται με έκθεση σε φυτοφαρμακευτικές ουσίες και με μεταλλάξεις γονιδίων, είναι μεταξύ άλλων, το αδενοκαρκίνωμα στομάχου και οισοφάγου και ο καρκίνος του παγκρέατος. Για όλους αυτούς του λόγους, η σύγχρονη φυτοπροστασία έχει στραφεί σε μεθόδους, οι οποίες δεν επιβαρύνουν το περιβάλλον και την υγεία του ανθρώπου και των ωφέλιμων οργανισμών. Οι φυσικές μέθοδοι είναι, είτε παγίδες που δεσμεύουν τα έντομα, είτε μηχανικοί τρόποι εξόντωσης των ζιζανίων. Οι βιολογικές μέθοδοι, χρησιμοποιούν φυσικούς εχθρούς των παρασίτων ή επεμβαίνουν σε γενετικό επίπεδο, αποδυναμώνοντάς τα.
    • Since the middle of the twentieth century, the discovery of the DDT and later of even more pesticides, mainly insecticides, herbicides and fungicides, offered a temporary relief to the land cultivators, which was accompanied by anensured adequate quantity of products and at the same time a public health improvement. Soon though unpleasant consequences surfaced due to the use of these chemical substances. Plant protecting substances were inculpated for their residual and their bioaccumulation through food chain, with humans being the final receiver. This consequently caused many types of disease to human beings, the most serious of these being various types of cancer. Many pesticide substances are competitive to the hormones and are attached to the hormonal receptors of the cell membrane. Eventually they produce ROS, which cause oxidative stress and a number of genetic mutations, amongst them cancer. In all of these cancer cases, the chemical substances inducted to the human body, are responsible for gene and chromosomal translocations, and differentiated molecular mechanisms, which cause oncogenesis. A very serious type of cancer is pediatric leukemia, which is a disease of the immature HSPC’s. To a significant extent, every form of pediatric leukemia, AML, ALL and MLL, has its basis to the mother’s exposure to toxic pesticide substances, during pregnancy. Transplacental exposure to substances that act as supressors of topoisomerase ΙΙ, are responsible for the formation of polymorphisms, such as CY1PA1m1 and CY1A1m2, which lead to carcinogenesis. Moreover, under specific circumstances, pesticides may cause strands SSB and DSB to the DNA of the embryo and newborn, which in turn may cause chromosomal translocations, DNA transformations and leukemia genesis. The most common female cancer, breast cancer, may also be caused by exposure to organochlorine pesticides OCPs. The similarity of the chemical structure of such substances with the estradiols molecule, causes their connection with hormonal receivers. The interaction between the connected substances, affects the gene responsible for the development of the breast tissue and causes uncontrolled cellular proliferention. Toxic substances exposure is connected to the basic responsible mechanism for the formation of the Non-Hodgkin lymphoma. This is a gene translocation, which leads to an increase of the BCL2 protein, an apoptosis inhibitor. All urogenital cancers are hormone dependent. Amongst them, prostate cancer may be caused by exposure to chlorinated and phosphated pesticides, such as glyphosate. Those particular substances suppress enzymes of cytochrome P450, a fact that interferes with normal hormone production and contributes to tumor formation. Also, ovarian cancer is connected to genes GSTM1 and GSTT1 variation, following pesticide exposure. OCPs and their aggravating hormonal action are also blamed for cervix cancer. Colorectal and bladder cancers are particularly common to men and women that are involved in agricultural activities and their molecular formation is again attributed to gene polymorphisms and DNA damages. Some more , of the total forms of cancer that are caused by pesticide exposure, is skin cancer, which is caused mainly by arsenic-containing herbicides and soft tissue sarcoma, its most common form DSRCT being caused by gene translocation and fused genes formation. In addition, visceral cancers that are connected to pesticides’ substances and gene mutation, are amongst others, stomach and esophagus adenocarcinoma and pancreatic cancer. For all those reasons, modern plant protection has turned to methods that do not burden the environment and the health of humans and useful organisms. Natural methods are, either traps that bind insects, or mechanical means of herb extermination. Biological methods use natural parasite enemies or intervene in genetic level, weakening them.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.